– если бы у нас были неограниченные ресурсы и терпение. Предположим, мы имели бы на исследование миллиард лет. Не могли бы мы просто посмотреть, с какой скоростью удаляется от нас та или иная галактика, не опираясь на обусловленное скоростью красное смещение? Мы могли бы попытаться найти в галактике «стандартную линейку» – например, размер звезды известного типа – и понаблюдать, как видимая величина этой линейки изменяется со временем, получив таким образом независимую оценку скорости ее удаления. Или мы, может быть, выявили какой-то свет (микроволновое излучение?), который отражается от этой галактики. Цель – отделить красное смещение, обусловленное скоростью расширения, от красного смещения, которое зависит также от собственного замедления времени.
Здесь есть ловушка. Современные представления о расстоянии прочно связаны с измерением времени. Сейчас мы определяем длину метра как расстояние, которое проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. Такое определение означает, что свет или любая по-настоящему лишенная массы частица движется сквозь пустое пространство со скоростью ровно 299 792 458 м/с. Никакое экспериментальное измерение ни при каких обстоятельствах не сможет определить скорость света более точно! Причина определения единицы длины таким образом кроется не в нашей лени; оказывается, очень трудно предложить хорошее определение метра, и ничего лучше просто не удалось найти. Это определение пришло на смену старому методу, когда стандарт длины зависел от эталонного метрового стержня, который держали в специальном хранилище Парижа. Но если в той отдаленной галактике, о которой идет речь, часы идут медленнее (по сравнению с нашими часами), то и эталон – стандартный метровый стержень на одной из планет этой галактики – окажется длиннее, поскольку свет за каждую секунду там успевает пройти большее расстояние. Это означает, что мера длины, определенная по эталонному стержню, будет иной. Получается, что космологическое замедление времени можно спутать с изменением скорости расширения Вселенной.
Вообще говоря, при взгляде на уравнения модели Леметра возникает впечатление, что эта проблема нерешаемая; по крайней мере, в той степени, в которой точен космологический принцип (идеально однородная Вселенная). Может оказаться, что не существует способа отличить расширение пространства от расширения времени. Разумеется, Вселенная не полностью однородна; космологический принцип – всего лишь приближение, позволяющее проводить вычисления и находить решения в рамках простого (для физиков) математического выражения. Может быть, нам удастся воспользоваться неоднородностью пространства, чтобы выявить ускорение времени. Вероятно, это ускорение можно выявить локально; в ходе эксперимента Паунду и Ребке (с гамма-лучами, направленными вертикально вниз с башни) удалось зарегистрировать сдвиг (девиацию) частоты на всего лишь одну миллионно-миллиардную долю (10−15). У меня пока нет никаких практических предложений на этот счет. Немного утешает лишь то, что Дирак, предлагая свой позитрон, тоже считал, что не существует способа обнаружить такую частицу в обозримом будущем.